2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
В билет входит один вопрос из части I (для тех, кто не сдал РСА на коллоквиуме) и один вопрос из части II.
Часть I: РСА
- Основные этапы определения структуры методом РСА.
- Кристалл белка. Кристаллографическая ячейка. Кристаллографическая и некристаллографическая симметрия
- Формула для синтеза Фурье электронной плотности кристалла. Гармоники Фурье, разрешение гармоники Фурье, связь с результатами рентгеноструктурного эксперимента.
- Разрешение структуры: по каким данным и как определяется, как соотносится разрешение и точность определения координат атомов, примерные градации структур по разрешению.
- Фазовая проблема. Основные методы решения. Какие дополнительные данные/эксперименты нужны для каждого метода.
- Суть метода молекулярного замещения. Комбинированный синтез Фурье (в методе молекулярного замещения).
- Оптимизация структуры: R-фактор, cвободный R-фактор (R_free).
- Индикаторы качества модели в целом: разрешение, R и R_free, карта Рамачандрана
- Индикаторы маргинальных остатков в модели: ротамеры боковых цепей, Z-score пространственного R-фактора, комфортность окружения атома
- Температурный фактор (B-фактор). Коэффициент заполнения атома. Альтернативные положения атомов. Молекулы воды в PDB файле.
Как вычисляется "экспериментальная" электронная плотность (для визуализации и оценки моделирования отдельных остатков). Пространственный R-фактор.
- Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) как метод определения структуры: отличия от РСА в условиях эксперимента, особенности записей PDB, полученных методом ЯМР.
Часть II: понятия и алгоритмы
- Вторичная структура. Что используется для её детекции в структуре. Алгоритм DSSP. Алгоритм Stride.
- Поверхность макромолекулы. Для каких задач нужна. Поверхность, доступная для растворителя. Сравнение с ван-дер-ваальсовой поверхностью. Молекулярная поверхность (поверхность Коннолли).
- Площадь поверхности контакта: для каких задач нужна, как рассчитывается. Расчет экспонированности аминокислотного остатка в структуре белка. Особенности экспонированности в среднем разных остатков.
- Гидрофобное ядро. Кластеры неполярных атомов. Гидрофобное ядро белка. Алгоритм (k,l)-разрезов. Алгоритм Свинделлса (Swindells), где и для чего используется.
- Структурные домены. Три определения доменов белка (эволюционное, функциональное, структурное). Согласованность определений. Примеры. Постановка задачи детектирования структурных доменов. Основные принципы алгоритмов DOMAK и DETECTIVE.
Пространственное выравнивание. Формулировки задачи пространственного выравнивания. Меры сходства для разных задач. Алгоритм Сиппла – Стегбухнера (Sippl&Stegbuchner) (наложение структур при наличии выравнивания последовательностей). Соотношение между консервативностью структур и консервативностью последовательностей белков.
- Пространственное выравнивание. Алгоритм SSM (основные идеи).
Структурные классификации. SCOP. Уровни. Основные классы. Различие классов α/β и α+β. CATH. Уровни. Топология и архитектура. Сравнение SCOP и CATH.
- Супервторичная структура, мотивы в белках. Примеры.
Часть III: дополнительные вопросы
Д1. Бета-тяжи, не входящие в бета-лист: какие особенности позволяют выделять их в отдельные структурнее элементы?
Д2. Пример внутридоменной перестройки (рекомбинации) в последовательностях РНК-зависимых РНК полимераз.
Д3. Циклические внутридоменные перестройки (рекомбинации) последовательности белка: ДНК метилтрансферазы
Д4. Мигрирующие аминокислотные остатки активного центра: эндонуклеазы рестрикции
Д5. Какое число мутаций может кардинально изменить укладку белка?
Д6. Какие эволюционные события могут привести к изменению укладки белка?
Д7. Неструктурированные белки.
Д8. Fold.it.
Д9. CASP. Мера сходства, используемая для сравнения предсказания с экспериментом.
Д10. Как предсказывать функцию по структуре? Насколько это точнее предсказания по последовательности?
Д11. Подход к изучению пи-стекинг-взаимодействия в белках методами структурной биоинформатики
Д12. Rosetta
Д13. Предсказание границ структурных доменов по последовательности
Часть IV. Задание
Для данной структуры белка определить укладку и структурные мотивы (в объёме контрольной).